高产高效矿井开采模式的风险分析.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 文章编号 A “ B C D E A A 高产高效矿井开采模式的风险分析 张东升F赵海云F孙忠辉F朱衍利F邸建友 D 中国矿业大学 采矿工程系F江苏 徐州 G H 新汶矿业集团F山东 新泰 I C E 摘要首次尝试进行高产高效矿井开采模式的风险分析F针对开采模式劣化的C种主要风险JJ 资源工艺性K技术先进性K工作面瓦斯浓度和煤层自然发火F建立了具体的风险估计方法L采用 模糊可能性理论量化开采模式劣化的可能性程度F并根据集值统计方法确定可能性分布函数高 产高效矿井开采模式的风险分析是对该领域研究内容的拓展F有助于从更广的角度和更深的层 次分析K评价高产高效矿井建设的合理性 关键词风险分析H模式劣化H集值统计 中图分类号 MG “文献标识码 N 以工作面高产高效K合理集中生产K生产环节 能力匹配K开采部署及其优化配置等开采技术为主 要内容的矿井开采模式是矿井高产高效的基础矿 井选择适合自身特点的合理开采模式是我国高产 高效矿井建设成败的关键高产高效矿井开采模式 并不是一成不变的F它具有近期稳定性和长期的动 态性由于煤炭资源赋存条件的各异性K地质构造 的复杂性K煤层瓦斯浓度的不稳定性以及煤层自然 发火的特性F使得某一开采模式在预期运行期间的 运行条件产生变化D预计条件与实际条件悖离E F且 导致这种改变的因素具有随机性和不可预测性F从 而使此开采模式的运行效果由优变劣故本文中开 采模式风险是指开采模式灾变的危险程度F亦即某 一在线运行模式在不同条件下的评价D效果E改变 的可能性F而对模式改变后果的严重程度不作深入 分析 O 风险辨识 开采模式风险主要来自以下几个方面 E资源工艺性 由于煤层赋存条件和地质条 件的各异性F使得某一矿井甚至某一采区内的煤层 地质条件变化较大这种变化必然影响工作面配套 设备对地质条件的适应性和工作面单产水平F甚至 导致采煤工艺方式的变革煤层资源条件变化的这 种随机性和不可预见性F使得某一在线运行的开采 模式随时存在着效果劣化的危险L若煤层赋存条 件劣化F则工作面单产降低F可能使同采工作面数 目和生产线条数增加F这时的模式改变将给矿井生 产带来不利影响L反之F若煤层赋存条件变好F有 可能使工作面单产大幅度提高F从而减少工作面数 目和生产线条数F有利于矿井生产 E技术先进性 随着科学技术的不断进步和 生产力的不断发展F采煤技术和装备水平不断提 高F设备和技术更新周期越来越短F就有可能使工 作面单产迅速提高F从而改变现行开采模式的效 果 E工作面瓦斯浓度 随着开采强度的增大F 在较短的时间内工作面瓦斯涌出量迅速增大F在供 风量一定的前提下F工作面瓦斯浓度超限的次数将 越来越多F从而严重影响矿井的正常生产F甚至出 现重大事故故不同煤层的不同瓦斯含量F决定了 这种模式效果劣化的危险程度不一样 C E煤层自然发火 对于自然发火期短的煤 层F如果工作面在开采过程中经常出现不同程度的 自燃F则严重影响正常的安全生产F使开采模式风 险大为提高F从而有可能需增加工作面或生产线条 数F以增强抗灾能力 P 风险估计 风险估计的目的就是对开采模式在不同条件 下的评价改变D效果E进行数量化度量由上一节分 析可知F开采模式危险性程度主要由C种随机因素 收稿日期 “ “ “ “ I 作者简介张东升D “ B I A E F男F江苏省如皋市人F中国矿业大学副教授F工学博士F从事矿业系统工程研究 万方数据 万方数据 万方数据